齿轮传动及几何要素解析

齿轮是广泛用于机器或部件中的传动零件，它不仅可以用来传递动力，还能改变转速和回转方向。图7-17是齿轮传动中常见的三种类型。

图7-17　常见的齿轮传动

（a）圆柱齿轮；（b）圆锥齿轮；（c）蜗轮蜗杆

1）圆柱齿轮：用于两平行轴之间的传动。

2）圆锥齿轮：用于两相交轴之间的传动。

3）蜗轮蜗杆：用于两垂直交叉轴之间的传动。

本节主要介绍直齿圆柱齿轮的几何要素及画法。

（1）直齿圆柱齿轮的几何要素及尺寸关系（见图7-18）。

图7-18　齿轮的几何要素及其代号

1）齿顶圆：通过轮齿顶部的圆，其直径用da表示。

2）齿根圆：通过轮齿根部的圆，其直径用df表示。

3）分度圆：是一个约定的假想圆，在该圆上，齿厚s等于齿槽宽e（s和e均指弧长）。分度圆直径用d表示，它是设计、制造齿轮时计算各部分尺寸的基准圆。

4）齿距：分度圆上相邻两齿廓对应点之间的弧长，用p表示，p=s+e。

5）齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离，用ha 表示。

6）齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离，用hf 表示。(www.xing528.com)

7）全齿高：轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，用h表示，h=ha+hf。

8）中心距：两啮合齿轮轴线之间的距离，用a表示。

（2）直齿圆柱齿轮的基本参数。

1）齿数z：齿轮上轮齿的个数。

2）模数m：齿轮分度圆周长πd=zp，则，比值p/π称为齿轮的模数。模数是齿轮设计、加工中十分重要的参数，模数越大，轮齿越大，齿轮的承载能力就越大。模数已标准化，可查看相应标准。

3）齿形角α：指通过齿廓曲线与分度圆交点所作的径向与切向直线所夹的锐角，如图7-19所示。标准齿轮的齿形角为20°。

图7-19　齿形角的概念

图7-20　单个直齿圆柱齿轮的画法

一对正确啮合的齿轮，模数m和齿形角α必须分别相等。

（3）单个直齿圆柱齿轮的画法（如图7-20所示）。

齿轮的轮齿部分已标准化，国家标准对齿轮的画法作了如下规定：

1）在外形视图中，齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制；分度圆和分度线用细点画线绘制；齿根圆和齿根线用细实线绘制或省略不画。

2）在剖视图中，齿顶线和齿根线用粗实线绘制，分度线用细点画线绘制，轮齿部分不画剖面线。

3）齿轮的其他结构，按投影绘出。